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1.1.1早期的发展3

1.1.2第一次工业革命3

第1章 制造导言3

1.1历史发展3

1.2制造在经济中的作用6

1.1.3第二次工业革命6

1.3作为技术活动的制造8

1.4本书的目的和范围11

进一步读物13

1.5小结13

2.1.1编制任务书19

2.1制造企业19

第2章 制造19

2.1.3产品设计20

2.1.2方案设计20

2.1.5工艺设计22

2.1.4制作或外购22

2.1.7用户关系23

2.1.6生产23

2.2顺序制造24

2.3并行或同时工程25

2.5.1控制策略26

2.5制造工艺控制26

2.4集成制造26

2.5.3数控（NC）29

2.5.2自动化29

2.6小结32

进一步读物33

3.1.1形状分类37

3.1形状37

第3章 成品零件的几何学特征37

3.1.2成组工艺38

3.1.3机床的运动和控制39

3.2.2尺寸公差41

3.2.1尺寸单位41

3.2尺寸41

3.3形状和位置偏差43

3.4.1测量原则44

3.4工程计量学44

3.4.2量规47

3.4.3分度测量装置48

3.4.4比较长度测量51

3.4.5光学装置52

3.5.1表面粗糙度和波度54

3.5表面形貌测量54

3.4.6测量机54

3.5.2表面粗糙度和公差57

3.6小结60

3.5.3表面粗糙度测量60

进一步读物63

4.1.1拉伸试验65

4.1拉伸时的力学性能65

第4章 制造产品的使用特性65

4.1.3拉伸时的强度68

4.1.2方法／设备相互作用68

4.1.4拉伸时的塑性71

4.1.6缺口效应75

4.1.5确保增加塑性75

4.1.7弯曲试验76

4.2冲击能和断裂韧性78

4.3压缩79

4.4硬度82

4.5疲劳84

4.6高温性能86

4.7残留应力88

4.8无损探伤试验（NDT）90

4.9.2摩擦性能92

4.9.1密度92

4.9物理性能92

4.9.3电性能95

4.9.5热性能96

4.9.4磁性能96

4.10化学性能97

4.9.6光学性能97

4.11小结98

进一步读物102

5.1设计105

第5章 设计和制造中的材料105

5.2.1金属108

5.2工程材料主要分类108

5.2.2陶瓷111

5.2.3塑料112

5.2.4复合结构113

5.2.5连接114

5.3.1对设计的影响115

5.3环境方面115

5.4.1金属116

5.4再生116

5.3.2对制造的影响116

5.4.2陶瓷117

5.4.4复合材料118

5.4.3塑料118

进一步读物119

5.5小结119

6.1.1纯金属123

6.1凝固123

第6章 金属的凝固和热处理123

6.1.2固溶体126

6.1.3共晶系统128

6.1.4包晶系统130

6.1.6非平衡态凝固131

6.1.5金属间的相131

6.1.7晶粒的成核及长大133

6.2固态反应134

6.3.1金属和单相合金137

6.3组织和性能的关系137

6.3.2两相材料139

6.3.3三元和多元合金142

6.3.4夹杂物143

6.3.5气体144

6.3.6晶粒尺寸的作用145

6.4.2沉淀强化147

6.4.1退火147

6.4热处理147

6.4.3钢的热处理149

6.5小结152

6.4.4钢的表面处理152

进一步读物155

7.1.1熔液的凝固157

7.1铸件的组织和性能157

第7章 金属铸造157

7.1.2宏观偏析158

7.2.1粘度161

7.2铸造性能161

7.2.3流动性162

7.2.2表面效应162

7.3铸造合金164

7.3.1钢铁材料165

7.3.2有色金属材料166

7.4.1熔炼171

7.4熔炼和浇注171

7.4.3质量保证173

7.4.2浇注173

7.5.2钢锭铸造175

7.5.1分类175

7.5铸造工艺175

7.5.3成形铸造176

7.5.4一次性铸型和永久性模型铸造182

7.5.5一次性铸型和一次性模型铸造188

7.5.6永久型铸造191

7.6精整工艺196

7.5.7离心铸造196

7.6.2在铸造之后改变性能197

7.6.1清理和精整197

7.7.2铸造缺陷198

7.7.1检查198

7.7质量保证198

7.8.1工艺能力199

7.8工艺能力和设计要求199

7.8.2零件设计200

7.9小结205

进一步读物210

第8章 金属的塑性变形213

8.1.1在冷加工中的流变应力214

8.1材料性能214

8.1.2不连续屈服218

8.1.3织构（各向异性）219

8.1.4冷加工的作用223

8.1.5退火224

8.1.6热加工226

8.1.7变形和组织间的相互作用230

8.2形变加工机理234

8.2.1屈服判据235

8.2.2相关的流变应力237

8.2.3摩擦的影响241

8.2.4润滑242

8.2.5不均匀变形243

8.2.6大变形量的可加工性245

8.2.7板料的可成形性247

8.3.1碳钢248

8.3锻造合金248

8.3.2合金钢249

8.3.3有色金属材料250

8.4小结252

进一步读物255

9.1分类257

9.1.1变形温度257

第9章 大变形量工艺257

9.1.3分析258

9.1.2变形目的258

9.2.1圆柱体的轴向镦粗261

9.2自由锻261

9.2.2矩形工件的锻造266

9.2.3自由锻270

9.2.4工艺能力和设计要求275

9.3.1压模锻277

9.3压模和闭合模锻造277

9.3.2闭合模锻造283

9.3.3锻轧和旋转模锻284

9.3.4工艺能力和设计要求285

9.4.1挤压工艺287

9.4挤压287

9.4.2热挤压289

9.4.3冷挤压290

9.4.4挤压力291

9.4.5工艺能力和设计要求294

9.5.1工具和模具296

9.5锻造和挤压设备296

9.5.2锻锤299

9.5.3压力机301

9.6拉拔303

9.6.1拉拔工艺304

9.6.2力305

9.6.3工艺能力和设计要求306

9.7轧制307

9.7.1平轧308

9.7.2型材轧制309

9.7.4横轧310

9.7.3环的轧制310

9.7.5力和所需功率312

9.7.6工艺能力和设计要求314

9.8小结318

进一步读物324

10.1.1钢327

10.1板的材料327

第10章 金属板加工工艺327

10.1.3表面形貌330

10.1.2有色金属330

10.3剪切331

10.2分类331

10.3.1剪切工艺332

10.3.2力333

10.3.3改善切割质量335

10.3.4工艺336

10.4.1弯曲工艺338

10.4弯曲338

10.4.2弯曲极限340

10.4.3应力和回弹341

10.4.4弯曲方法343

10.5.2张拉成形性346

10.5.1张拉成形工艺346

10.5张拉成形346

10.5.3成形极限图348

10.6.1深冲工艺349

10.6深冲349

10.6.2极限冲压比351

10.6.3进一步深冲354

10.7张拉－深冲355

10.8压制成形358

10.9特殊工艺359

10.10金属板加工模具和设备364

10.11工艺能力和设计要求365

10.12小结368

进一步读物374

11.2.1粉末生产377

11.2粉末377

第11章 粉末冶金377

11.1分类377

11.2.2粉末的特性380

11.2.4配料381

11.2.3粉末的准备381

11.3.1冷压制382

11.3粉末的压实382

11.3.2注模法387

11.4.1烧结388

11.4烧结和精整388

11.4.2精整390

11.5热压实391

11.6粉末冶金产品393

11.7工艺能力和设计要求395

11.8电成形398

11.9小结399

进一步读物402

12.1陶瓷的性能405

第12章 陶瓷制造405

12.1.1键和结构406

12.1.2陶瓷的性能408

12.3.1天然陶瓷原料411

12.3陶瓷原料411

12.2陶瓷制作方法411

12.3.2人造陶瓷原料413

12.4.1准备坯料415

12.4陶瓷制作法415

12.4.2陶瓷坯体成形416

12.4.4烧结419

12.4.3生坯的干燥和加工419

12.4.5热压420

12.4.6应用421

12.4.7工艺能力和设计要求425

12.5.1玻璃的结构和性质427

12.5玻璃427

12.5.2制造工艺过程429

12.5.3施釉436

12.6小结437

12.5.4工艺能力和设计要求437

进一步读物440

第13章 聚合物和塑料443

13.1聚合反应444

13.2.1线型聚合物的结构446

13.2线型（热塑性）聚合物446

13.2.2结合力的来源448

13.2.3结晶体和非晶体聚合物449

13.2.4线型聚合物流变学452

13.3交联（热固性）聚合物457

13.4高弹体459

13.5.1添加剂461

13.5添加剂和填充剂461

13.5.2填充剂462

13.6.1力学性能463

13.6塑料的性能463

13.6.2物理性能和化学性能467

13.7.1热塑性塑料468

13.7塑料468

13.7.2热固性塑料473

13.7.3合成橡胶475

13.8小结476

进一步读物479

第14章 塑料制作481

14.2浇注482

14.1分类482

14.3.1熔体加工原理483

14.3熔体加工（模塑）483

14.3.2挤出484

14.3.3注射模塑492

14.3.4其他模塑方法496

14.3.5工艺能力和设计要求498

14.4在橡胶状态下的加工502

14.4.1吹塑503

14.4.2热成形505

14.4.5工艺能力和设计要求507

14.4.4对模成形507

14.4.3冷拉延507

14.6泡沫塑料508

14.5粉粒加工技术508

14.7合成橡胶加工509

14.9小结510

14.8塑料加工设备510

进一步读物514

15.1.1颗粒状复合材料517

15.1复合材料分类517

第15章 复合材料517

15.1.2纤维增强材料518

15.2增强纤维520

15.3.2聚合物的应用522

15.3.1聚合物522

15.3聚合物基复合材料522

15.4.1敞模工艺524

15.4聚合物基复合材料的制作524

15.4.3对模模压527

15.4.2挤拉成形527

15.4.4 工艺能力和设计要求528

15.5金属基复合材料529

15.6陶瓷基复合材料531

15.7小结533

进一步读物536

第16章 机械加工539

16.1.1理想垂直切削540

16.1金属切削过程540

16.1.2切削力542

16.1.3实际垂直切削543

16.1.4斜刃切削550

16.1.5力和所需能量552

16.1.6温度554

16.1.7切削液556

16.1.8刀具寿命559

16.1.9表面质量564

16.2.1切削加工性566

16.2加工材料566

16.2.2可切削加工的材料567

16.2.3钢铁材料568

16.2.4有色金属569

16.3.1刀具材料570

16.3切削刀具570

16.3.2刀具结构575

16.4.2展成法577

16.4.1成形法577

16.3.3刀杆和夹具577

16.4分类577

16.5.1刀具580

16.5单刃切削加工580

16.5.2车削581

16.5.3镗削582

16.5.4深孔钻和套孔583

16.5.8转塔车床585

16.5.7自动车床585

16.5.5端面车削585

16.5.6成形刀车成形面585

16.5.9自动螺纹车床587

16.6.1钻削589

16.6多刃切削589

16.5.10牛头刨和龙门刨589

16.6.2铣削591

16.6.3锯和锉595

16.6.4拉削和螺纹切削596

16.6.5齿轮生产598

16.7.1切削速度和进给量600

16.7工艺参数的选择600

16.7.2切削时间和功率604

16.7.3机床的选择605

16.7.4数控和自动化606

16.7.5切削过程优化609

16.8.2磨料加工的工艺方法612

16.8.1分类612

16.8磨料加工612

16.8.3磨料614

16.8.4磨削615

16.8.5其他粘结磨料的加工工艺620

16.8.6使用松散磨料的加工工艺622

16.9工艺能力和设计要求624

16.9.1设计要求625

16.9.2精密加工627

16.10小结630

进一步读物638

17.1分类641

第17章 特种加工方法641

17.2化学加工（CM或CHM）642

17.3电化学加工（ECM）644

17.4电火花加工（EDM）645

17.5.1电子束加工（EBM）648

17.5高能束加工648

17.5.2激光束加工（LBM）649

17.6.1陶瓷加工651

17.6非金属材料加工651

17.6.2塑料加工652

17.6.3复合材料的加工653

17.7工艺能力和设计要求654

17.8小结655

进一步读物657

18.1分类659

第18章 连接加工659

18.2机械连接660

18.3.1冷焊663

18.3固态焊接663

18.3.2扩散焊665

18.3.3热焊666

18.3.4摩擦焊（FRW）667

18.4.1熔化焊缝668

18.4熔化焊668

18.4.2焊接性和焊接质量671

18.4.3可焊接材料675

18.5电阻焊677

18.6电弧焊680

18.6.1非熔化极焊接681

18.6.2熔化极焊接683

18.6.3熔化焊件焊接686

18.7.1化学热源687

18.7其他焊接工艺和切割687

18.7.2高能束焊接689

18.7.3切割690

18.8.1连接692

18.8液－固态连接692

18.8.2硬钎焊694

18.8.3软钎焊696

18.9粘接697

18.9.1结构胶粘剂的性能698

18.9.2胶粘剂的种类及应用699

18.10.1塑料的连接701

18.10塑料和陶瓷的连接701

18.10.2陶瓷的连接702

18.11工艺能力和设计要求703

18.12层压制品707

18.13实体自由成形制造（SFF）709

18.13.1自由成形制造的应用710

18.13.2SFF方法711

18.14小结713

进一步读物718

19.1分类721

第19章 表面处理721

19.3转换涂层722

19.2去除处理722

19.4.2扩散涂层723

19.4.1表面热处理723

19.4热处理723

19.4.3热浸涂层724

19.4.4堆焊（Weld Overlay Coating）725

19.5.1电镀726

19.5金属涂层726

19.5.2非电涂层727

19.6.1热物理气相沉积728

19.6物理气相沉积（PVD）728

19.5.3塑料和陶瓷镀金属728

19.6.2溅射沉积730

19.7化学气相沉积（CVD）731

19.6.4离子渗碳和渗氮731

19.6.3离子镀731

19.9有机涂层733

19.8离子注入733

19.11小结735

19.10工艺能力和设计要求735

进一步读物737

第20章 半导体器件的制造739

20.1.1半导体740

20.1半导体器件的基本知识740

20.1.2半导体器件743

20.1.3集成电路746

20.2.2晶体生长748

20.2.1 EGS的生产748

20.2硅晶片的制造748

20.2.3晶片的准备749

20.3.1加工工序的简图750

20.3器件制造750

20.3.2基本制造技术751

20.3.3改变表面成分752

20.3.4表面膜层的沉积754

20.3.5光刻757

20.3.6刻蚀759

20.3.7集成工艺762

20.3.8封装764

20.4印制电路板769

20.4.1薄膜的制造方法769

20.4.2厚膜电路770

20.4.3焊接工艺771

20.5微细加工技术772

20.5.1微细加工技术772

20.5.2纳米技术775

20.6小结776

进一步读物778

第21章 制造系统781

21.1物料转送781

21.1.1需人伴随的物料转送782

21.1.2机械化物料转送782

21.1.3机器人783

21.2生产组织785

21.2.1生产特点785

21.2.2最佳的加工制造方法786

21.2.3大批量生产的组织788

21.2.4批量生产的组织789

21.2.5配装组织793

21.2.6配装计划794

21.3质量管理795

21.3.1质量保证796

21.3.2生产的统计特性796

21.3.3验收控制797

21.3.4统计过程控制798

21.4制造管理803

21.4.1公司组织803

21.4.2制造工程部804

21.5小结805

进一步读物806

第22章 生产过程的竞争理念809

22.1全球经济的竞争809

22.2生产成本810

22.2.1成本与生产率810

22.2.2操作成本（直接成本）812

22.2.3间接成本813

22.2.4固定成本814

22.3生产工艺间的竞争814

22.4材料间的竞争815

22.5鉴别最佳方案817

22.6小结823

进一步读物826

附录A 换算表827

附录B 硬度值的近似换算829

附录C 部分计算题答案830

常用符号表833